GUÍA N° 4: VOLUMEN MOLAR

FACULTAD/ÁREA CURSO AMBIENTE

CIENCIAS QUÍMICA GENERAL LABORATORIO DE QUÍMICA

ELABORADO POR DORIS PALACIOS APROBADO POR SANDRA ROMERO

VERSIÓN 001 FECHA DE APROBACIÓN 08/08/2019

1. LOGRO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Al finalizar la unidad el estudiante aplica las leyes que rigen los gases ideales para la resolución
de problemas y determina el volumen molar de gases, de manera teórica y experimental.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRÁCTICA

• Obtener oxígeno a partir de la descomposición del clorato de potasio (KClO3) en presencia

de dióxido de manganeso MnO2 (catalizador).
•
Determinar el volumen molar teórico y experimental del oxígeno producido.

3. MATERIALES Y EQUIPOS

MATERIALES
- 1 Pinza para tubo de ensayo
- 1 Tubo de ensayo de 22 mL
- 1 Recipiente de plástico
- 1 Probeta de 100 mL
- 1 Manguera de conexión con tapón monohoradado # 0
- 1 Soporte universal
- 1 Pinza con nuez
- 1 Gradilla de madera
- 1 Termómetro
- 1 Portamuestra
- 1 Mechero de Bunsen

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 EQUIPOS
- 1 Balanza electrónica.
REACTIVOS
- Clorato de potasio (KClO3).
- Dióxido de manganeso (MnO2).
EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (Cada alumno debe traer sus implementos)
- Guardapolvo blanco
- Lentes de protección

4. PAUTAS DE SEGURIDAD

MANEJO DE RESIDUOS
Una vez culminada la práctica de laboratorio, con ayuda del docente se procederá a la identificación y segregación de los

Residuos químicos:
Agregar agua destilada al tubo de ensayo (¼ del volumen del tubo) que contiene el residuo de la reacción química.
Agitar hasta disolver el residuo generado.
Verter el residuo que contiene el tubo de ensayo en el sistema armado que se encuentra dentro de la cabina extractora
Repetir el procedimiento 1 o 2 veces si fuera necesario.
Los sobres que contenían los compuestos químicos se colocarán en el recipiente indicado por el docente.
Nota:
Usar guantes de seguridad durante este procedimiento.
Usar la menor cantidad de agua posible.

Residuos Sólidos
Según las indicaciones del docente se realizará la segregación de los residuos sólidos en los tachos correspondientes para

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PAUTAS DE SEGURIDAD
- Para el adecuado uso del mechero, se debe consultar con el docente y/o asistente a
cargo, ya que ellos serán los únicos que podrán manejarlo.
- En el caso se encuentre un material dañado, comunicar al asistente para evitar
laceraciones y/o heridas.
- Evitar cualquier contacto con los reactivos químicos, ya sea durante la práctica o también
al momento de la segregación de los residuos.
- En caso de exposición de reactivos químicos a la piel u ojos comunicar al docente y/o
asistente.

USO DE EPP
En esta clase de laboratorio se usarán los siguientes EPP: Guardapolvo y lentes de seguridad.

5. FUNDAMENTO

El volumen molar corresponde al volumen ocupado por una mol de un gas ideal. Este
volumen molar generalmente se reporta bajo condiciones normales de temperatura y
presión, es decir a 273 K y 1 atm. En esta práctica, se determinará el volumen molar del
oxígeno bajo las condiciones de temperatura y presión del laboratorio. Posteriormente, se
realizará el cálculo para transformar el valor encontrado en su equivalente bajo condiciones
normales.
El método a utilizar para determinar el volumen molar del oxígeno consiste en generar
cierta cantidad de este gas por descomposición térmica del clorato de potasio (KClO3), pues
cuando este último compuesto se calienta, la pérdida de masa de la fase sólida se debe
exclusivamente al oxígeno desprendido. La reacción química se lleva a cabo según la
siguiente ecuación:

MnO2
2KClO3(s) →−−→ 2KCl(𝑠)+ 𝗍 3O2(g)
El volumen de O₂ se determina utilizando el método de desplazamiento de agua. Si se
determina el volumen correspondiente a la masa perdida podrá deducirse de él el volumen
que corresponde a 32 gramos de oxígeno, esto es, el volumen de 1 mol del gas. Como el
volumen de una muestra gaseosa varía cuando varían la temperatura y la presión, se deben
medir estos valores y utilizarlos para efectuar la transformación a las condiciones normales,
utilizando para ello i) las leyes de los gases, ii) la cantidad de oxígeno producido y iii) el
volumen que ocupa el gas.
VOLUMEN MOLAR DE UN GAS EN CONDICIONES NORMALES

Es el volumen ocupado por una mol de cualquier gas en condiciones normales.

Experimentalmente, se ha podido comprobar que el volumen que ocupa un mol de
cualquier gas ideal en condiciones normales (Presión = 1 atm , Temperatura = 273K = 0 °C),
es de 22,4 litros.

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LEY GENERALIZADA DE LOS GASES

Como consecuencia de la hipótesis de Avogadro, puede considerarse una generalización de la ley de los gases.
𝑃. 𝑉 = 𝑛. 𝑅. 𝑇
P: Presión del oxígeno obtenido en la probeta.
V: Volumen del oxígeno.
n: Número de moles del oxígeno.
R: Constante de los gases.
T: Temperatura de la reacción.

CATALIZADOR

Un catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción química sin experimentar un cambio químico
Tipos de catalizadores:

Catalizadores positivos: son aquellos que incrementan la velocidad de la reacción. Son los que presentan mayor interés
Catalizadores negativos: también llamados inhibidores, son aquellos que causan la disminución de la velocidad de una

PRESIÓN DE VAPOR DE AGUA

La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una tem

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Tabla 1. Presión de vapor de agua Vs Temperatura

T (°C) P(mmHg) T (°C) P (mmHg)

19 16,5 26 25,2

20 17,5 27 26,8

21 18,7 28 28,4

22 19,8 29 30,1

23 21,1 30 31,9

24 22,4 31 33,7

25 23,8 32 35,7

Fuente: Perry´s Chemical Engineer

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6. PROCEDIMIENTO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA)

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7. ENTREGABLES

I. CÁLCULOS Y RESULTADOS: Complete las tablas y escriba sus cálculos en una hoja adjunta.
Tabla A. Volumen molar teórico y experimental del oxígeno
II. CUESTIONARIO
III. CONCLUSIONES

8. FUENTES DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

LIBROS
- Chang, R. (2010). Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos. Química. 10a ed.
México DF: Mc Graw Hill, 460-511.
- Brown, T., LeMay Jr., Bursten, B., Burdge, J., (2007). Ciencia central. Pearson
Prentice Hall: São Paulo.
- Atkins, P., Jones, L. (2006). Principios de química: los caminos del descubrimiento. Ed.
Médica Panamericana.
- Gómez, F., Rubio, S., Franc, P. Grado en Ingeniería Electrónica y Automática 29803-
Química.

DOCUMENTOS
- Protocolo de Seguridad para los laboratorios de Química.
- Plan de Manejo de Residuos de los laboratorios de Química y Física.

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 REPORTE DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

PRÁCTICA 04: VOLUMEN MOLAR

PROFESOR:
FECHA: N° DE CLASE-SECCIÓN:
HORARIO: NÚMERO DE MESA:
INTEGRANTES:

Apellidos y Nombres Apellidos y Nombres

1 5

2 6

3 7

4 8

I. CÁLCULOS Y RESULTADOS: Complete las tablas y escriba sus cálculos en una hoja adjunta.

Condiciones del laboratorio.

Presión atmosférica en el laboratorio. 755 mmHg

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Tabla A. Volumen molar teórico y experimental del oxígeno

N° DATOS RESULTADOS

1 Masa del tubo de prueba vacío (g) 𝒎𝟏

Masa del tubo de prueba (g)+ catalizador + 𝒎𝟐

2 clorato de potasio (g)
Masa del tubo de prueba (g) + catalizador (g) + 𝒎𝟑: Lectura del peso final en la
3 cloruro de potasio (g) balanza electrónica
Volumen desplazado de agua en la 𝑽𝑯𝟐𝑶: Lectura de Volumen en la
4 probeta (L) probeta
5 Masa del Oxígeno experimental (g) 𝒎𝑶 𝟐 = 𝒎𝟐 − 𝒎 𝟑

6 Temperatura del agua desalojada (K) 𝑻 =............°C +273

Presión atmosférica en el laboratorio 𝑷𝒂𝒕𝒎

7 (mmHg)

8 Presión de vapor de agua (mmHg) 𝑷𝒗𝑯𝟐𝑶

9 Presión de Oxígeno (mmHg) 𝑷𝑶𝟐 = 𝑷𝒂𝒕𝒎 − 𝑷𝒗𝑯𝟐𝑶

Volumen Molar Teórico (L/mol) 𝑷×𝑽=𝑹×𝑻×𝒏

Dato:
10 𝑇= Temperatura (K)
= (𝑽) = 𝑹 × 𝑻
𝑽̅𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝒕𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒐
𝑃𝑂2 = Presión de Oxígeno (mmHg) 𝒏 𝑷𝑶𝟐
𝑚𝑚𝐻𝑔. 𝐿
𝑅 = 62.4
𝑚𝑜𝑙. 𝐾
𝒎𝑶 𝟐
11 Número de moles (mol) 𝒏𝑶𝟐 =
̅ 2
𝑀𝑂

Volumen Molar Experimental (L/mol)

Dato: 𝑽𝑯 𝑶𝟐
12 𝑽̅𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓 𝒆𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍 =
𝑀̅𝑂2 = 32 g/mol 𝒏𝑶𝟐
𝑛𝑂2 = número de moles (mol)
𝑉𝐻2𝑂= volumen de agua desplazada (L)

𝑽̅𝒆𝒙𝒑 − 𝑽̅𝒕𝒆𝒐
13 % Error %𝑬 = | | 𝒙 𝟏𝟎𝟎
𝑽̅𝒕𝒆𝒐

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II. CUESTIONARIO

PORQUE ES DIFERENTE LA PRESION ATMOSFERICA Y LA PRESION DEL VAPOR DE AGUA

LA ECUACION QUIMICA PRODUCIDA Y QUE TIPO DE REACCION ES. CON SUS RESPECTIVOS NOMBRES

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III. CONCLUSIONES

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 HOJA DE CÁLCULOS

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